Verfahren zum Auftragen einer viskosen, aushärtenden Beschichtungsmasse

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum maschinellen Auftragen einer viskosen, aushärtenden Beschichtungsmasse auf einen Untergrund, insbesondere auf eine bauseits angebrachte Wärmedämmplatte zur Herstellung eines Wärmedämmverbundsystems. Weiterhin betrifft die Erfindung ein unter Zuhilfenahme des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestelltes Beschichtungssystem, beispielsweise zur Ausbildung einer Putzschicht eines Fassadensystems, insbesondere eines Wärmedämmverbundsystems.

[0002] Der übliche Aufbau eines Wärmedämmverbundsystems umfasst eine aus Wärmedämmplatten bestehende Dämmschicht sowie eine hierauf aufgebrachte Putzschicht, die wiederum aus einem bewehrten Grundputz sowie einem dekorativen Oberputz als Deckschicht bestehen kann. Zur Ausbildung der Putzschicht wird eine viskose, aushärtende Beschichtungsmasse, üblicherweise ein zementhaltiges Mörtelgemisch oder eine organisch gebundene Masse, maschinell auf die Dämmschicht bzw. die Dämmplatten aufgetragen. Als Auftragsverfahren finden in der Regel Sprüh- oder Spritzverfahren Verwendung, bei denen Druckluft zur Förderung und zum Austragen der Beschichtungsmasse eingesetzt wird. Damit die Beschichtungsmasse eine ausreichende Viskosität besitzt, wird sie mit Wasser versetzt. Vom Zeitpunkt der Wasserzugabe hängt ab, ob man von einem Trocken- oder Nassspritzverfahren spricht. Beim Trockenspritzverfahren wird Wasser erst kurz vor dem Austragen, das heißt im Bereich der Spritzdüse, beigemischt, während beim Nassspritzen ein bereits nasses Gemisch als kompakte Mörtelsäule zur Spritzdüse transportiert wird. Beiden Verfahren gemein ist jedoch, dass das schließlich durchfeuchtete Gemisch unter Druckluftbeigabe über eine Spritzdüse ausgetragen wird.

[0003] Eine Kombination aus Trocken- und Nassspritzverfahren zum Auftragen eines Mörtelgemisches wird beispielsweise in der Patentschrift DE 101 13 785 C1 beschrieben. Bei dem beschriebenen Verfahren wird ein trockenes Mörtelausgangsgemisch in einem unmittelbar vor der Spritzdüse angeordneten Mixer gefördert, in ihm mit Wasser vermischt, in einem Dichtstrom zur Spritzdüse bewegt, wobei eine ausreichende Befeuchtung des Spritzgutes stattfindet, und dann unter Druck von an ihr eingeführter Druckluft auf die Auftragsfläche aufgebracht. Durch eine ausreichende Befeuchtung des Spritzgutes soll unter anderem sichergestellt werden, dass die Masse besser an der Auftragsfläche haften bleibt und somit Rückprallverluste verringert werden. Mit einer Verringerung des Rückprall-Effektes ist auch eine geringe Verschmutzung der angrenzenden Bauteile sowie der Umgebung gegeben.

[0004] Bei Druckluft einsetzenden Verfahren wird das über die Druckluft von dem Dichtstrom abgetrennte Material zerteilt und partikelförmig an die Auftragsfläche gespritzt, auf welche die Düse gerichtet ist. Rückprallverluste sind dabei in der Regel unvermeidbar. Alternativ hierzu kann die Beschichtungsmasse auch strangförmig beispielsweise als Materialwulst aufgetragen werden. Das als Wulst aufgetragene Material wird dann manuell, beispielsweise mittels einer Kelle oder Traufel, durch Abziehen gleichmäßig verteilt, was jedoch zeit- und kostenintensiv ist.

[0005] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zum maschinellen Auftragen einer viskosen, kornhaltigen aushärtenden Beschichtungsmasse auf einen Untergrund, insbesondere zur Ausbildung einer Putzschicht auf einer Trägerplatte, beispielsweise einer Wärmedämmplatte zur Herstellung eines Wärmedämmverbundsystems, anzugeben, bei dem Rückprallverluste und damit einhergehende weitere Nachteile weitestgehend verhindert werden. Ferner ist es Aufgabe der Erfindung, ein einfach und kostengünstig herzustellendes Beschichtungssystem, beispielsweise zur Ausbildung einer Putzschicht eines Fassadensystems, insbesondere eines Wärmedämmverbundsystems, anzugeben.

[0006] Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen werden in den Unteransprüchen beschrieben. Zur Lösung der Aufgabe wird ferner ein Beschichtungssystem, insbesondere ein Fassadensystem, wie beispielsweise ein Wärmedämmverbundsystem, mit den Merkmalen des Anspruchs 16 vorgeschlagen.

[0007] Erfindungsgemäß erfolgt der Austrag der Beschichtungsmasse über ein druckluftlos zerstäubendes Spritzverfahren, wobei der für den Austrag und das Zerstäuben der Beschichtungsmasse erforderliche Druck allein über den unter Zuhilfenahme einer druckerzeugenden Vorrichtung, wie beispielsweise einer Pumpe, erzeugten Materialdruck erfolgt und wobei das Verfahren wenigstens die folgenden Schritte umfasst:

• Auftragen einer ersten Schicht der Beschichtungsmasse auf den Untergrund, beispielsweise zur Ausbildung einer Haftbrücke, und
• Auftragen wenigstens einer weiteren Schicht der Beschichtungsmasse auf die erste Schicht, beispielsweise zur Ausbildung einer Armierungsschicht,

so dass die Gesamtschichtstärke der aufeinanderfolgenden Schichten mindestens 1,0 mm beträgt.

[0008] Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens liegen insbesondere darin, dass die Beschichtungsmasse druckluftlos zerstäubend aufgespritzt wird, das heißt im Airless-Spritzverfahren. Beim Airless-Spritzen treten gegenüber einem Auftragsverfahren, das Druckluft einsetzt, aufgrund eines besser fokussierbaren Sprühstrahls kaum Vernebelungen oder Verwirbelungen auf. Maßnahmen zum Schutz angrenzender Bauteile und/oder der Umgebung vor Verschmutzungen können somit weitestgehend entfallen. Da beim Airless-Spritzen kein Luft-Begleitstrom benötigt wird, können zudem einfach aufgebaute und leicht handhabbare Geräte ohne Druckluftanschluss zum Auftragen der Beschichtungsmasse eingesetzt werden. Dies wirkt sich unter anderem günstig auf die Arbeitszeit und die Herstellungskosten aus.

[0009] Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Auftragen in wenigstens zwei Schichten, beispielsweise einer ersten als Haftbrücke dienenden Schicht und einer zweiten als Armierungsschicht dienenden Schicht, verbessert den Stoffschluss im Bereich der Grenzschichten, so dass eine hervorragende Haftung der Beschichtungsmasse auf dem Untergrund erzielt wird. Der Rückprall-Effekte wird somit deutlich verringert, was wiederum zur Folge hat, dass die Flächenleistung steigt und Materialverluste verringert werden.

[0010] Aus den vorstehend genannten Gründen eignet sich das vorgeschlagene Verfahren insbesondere zum Auftragen einer Putzschicht auf einer aus Polystyrolplatten, insbesondere aus extrudierten Polystyrol-Hartschaumplatten, bestehenden Wärmedämmschicht zur Herstellung eines Wärmedämmverbundsystems. Denn aufgrund der Elastizität dieser Dämmplatten treten bei Einsatz herkömmlicher maschineller Auftragsverfahren, das heißt Druckluft einsetzender Verfahren, in der Regel hohe Rückprallverluste auf. Diese können bei Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens weitestgehend vermieden werden. Das Verfahren ist jedoch nicht auf diesen Anwendungsfall beschränkt. Es kann zum Auftragen einer viskosen, aushärtenden Beschichtungsmasse auf jeden beliebigen Untergrund verwendet werden. Der Untergrund kann eine Trägerplatte oder eine Bauteiloberfläche sein.

[0011] Vorzugsweise wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung der ersten, vorzugsweise als Haftbrücke dienenden Schicht und der wenigstens einen weiteren, vorzugsweise als Armierungsschicht dienenden Schicht die Beschichtungsmasse in der gleichen Materialzusammensetzung verwendet. Dies vereinfacht das Verfahren erheblich, da in der Regel kein Werkzeugwechsel und keine Reinigung des Werkzeuges bei Verwendung desselben Werkzeuges erforderlich sind.

[0012] Weiterhin vorzugsweise werden zwei aufeinanderfolgende Schichten nass in nass verarbeitet. Damit entfallen Trocknungszeiten, das heißt Wartezeiten, was sich günstig auf die Herstellungskosten auswirkt.

[0013] Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird zur Herstellung der Schichten eine Düse verwendet, deren Öffnung für den Austrag des Beschichtungsmaterials einen Durchmesser von 0,20 bis 1,70 mm besitzt. Die Herstellung der Schichten kann aber auch unter Verwendung verschiedener Düsen erfolgen. Vorzugsweise werden wenigstens zwei Düsen verwendet, deren Öffnungsdurchmesser sich um wenigstens 0,20 mm unterscheiden.

[0014] Zur Ausbildung der ersten, vorzugsweise als Haftbrücke dienenden Schicht kann beispielsweise eine Düse verwendet werden, deren Öffnung für einen besonders dünnschichtigen Auftrag des Beschichtungsmaterials geeignet ist. Bevorzugt besitzt die Öffnung einen Durchmesser von 0,20 bis 0,80 mm, weiterhin bevorzugt einen Durchmesser von 0,40 bis 0,60 mm. Zur Herstellung der wenigstens einen weiteren, vorzugsweise als Armierungsschicht dienenden Schicht wird dagegen bevorzugt eine Düse mit einer Öffnung verwendet, deren Durchmesser wenigstens 0,2 mm größer ist, dass heißt einen Durchmesser von 0,40 bis 1,70 mm, vorzugsweise einen Durchmesser von 0,60 bis 1,20 mm besitzt.

[0015] Weiterhin bevorzugt ist vorgesehen, dass die vorzugsweise als Haftbrücke dienende erste Schicht in einer Schichtstärke von weniger als 1,0 mm, weiterhin vorzugsweise in einer Schichtstärke von deutlich weniger als 1,0 mm, das heißt in einer Stärke im Mikrometer-Bereich aufgetragen wird. Die Gesamtschichtstärke der aufeinanderfolgenden Schichten beträgt vorzugsweise mindestens 1,0 mm, weiterhin vorzugsweise mindestens 1,5 mm. Je weniger stark die Gesamtschichtstärke ist, desto geringer sind die Trocknungszeiten.

[0016] Der Austrag des Beschichtungsmaterials erfolgt bei einem Materialdruck, der einen gerichteten, gleichmäßigen Sprühstrahl gewährleisten soll. Vorzugsweise wird der Materialdruck durch eine druckerzeugende Vorrichtung wie beispielsweise eine Pumpe, die elektrisch, pneumatisch oder über einen Verbrennungsmotor betrieben wird, erzeugt. Durch Einsatz einer solchen Pumpe wird der Aufbau der Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens einfach gehalten. Einfach aufgebaute Vorrichtungen weisen den Vorteil auf, dass sie in der Regel leicht zu handhaben sind und sich zudem durch eine hohe Zuverlässigkeit auszeichnen.

[0017] Die Beschichtungsmasse wird vorzugsweise bei einem eingestellten Maschinendruck der druckerzeugenden Vorrichtung, vorzugsweise einer Pumpe, von 80 bis 250 bar ausgetragen. Ein derart eingestellter Maschinendruck gewährleistet in der Regel einen ausreichenden Materialdruck im Düsenbereich der Spritzvorrichtung, so dass ein gleichmäßiger Auftrag erfolgt. Der einzustellende Maschinendruck hängt jedoch entscheidend von der jeweils eingesetzten druckerzeugenden Vorrichtung ab. Einen Einfluss hat auch, wie lang die Förderstrecke des Spritzgutes ist. Bei einer optimalen Einstellung des Maschinendrucks bewirkt der Materialdruck, dass die auszutragende Beschichtungsmasse an der Düsenöffnung in kleinste Partikel zerfällt bzw. zerstäubt, um gleichmäßig auf der Auftragsfläche verteilt zu werden.

[0018] Bevorzugt wird zur Herstellung der Schichten eine Beschichtungsmasse verwendet, deren Zusammensetzung eine Kornverteilung mit einer maximalen Korngröße von 500 µm, vorzugsweise von 250 µm, weiterhin vorzugsweise von 150 µm, besitzt. Die Verwendung einer derartigen Beschichtungsmasse weist aufgrund der sehr feinkörnigen Zusammensetzung den Vorteil auf, dass die Düse der Spritzvorrichtung nicht verstopft und die Abrasion im Düsenbereich verringert wird. Dadurch erhöht sich schließlich die Einsatzzeit des Werkzeuges zum Auftragen der Beschichtungsmasse. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die maximale Korngröße der Bestandteile der Beschichtungsmasse auf die Düse und den jeweiligen Durchmesser der Düsenöffnung zum Austragen der Beschichtungsmasse abgestimmt und beträgt vorzugsweise weniger als ein Drittel des Durchmessers der Düsenöffnung.

[0019] Findet eine sehr feinkörnige Beschichtungsmasse Einsatz, so dass der in ihr enthaltene Größtkornanteil nicht zur Einstellung einer Mindestschichtstärke der Gesamtschicht herangezogen werden kann, wird weiterhin vorzugsweise ein als Abstandhalter dienendes Armierungsgewebe in die bereits aufgetragene Beschichtungsmasse eingelegt bzw. eingedrückt, dessen Stärke bevorzugt der Mindestschichtstärke entspricht. Beim Abziehen der Beschichtungsmasse oberhalb des Armierungsgewebes mittels eines geeigneten Werkzeuges stellt sich somit automatisch eine Schichtstärke ein, die wenigstens der Mindestschichtstärke entspricht. Zum Abziehen und/oder Glätten der Schicht eignen sich Werkzeuge wie beispielsweise eine Kelle oder eine Traufel.

[0020] Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist daher als weiterer Verfahrensschritt vorgesehen, dass zur Einstellung einer Mindestschichtstärke die aufgetragene Beschichtungsmasse manuell unter Zuhilfenahme eines geeigneten Werkzeuges, wie beispielsweise einer Kelle oder Traufel, über dem eingelegten Armierungsgewebe abgezogen wird.

[0021] Da sich das vorgeschlagene und vorstehend beschriebene Verfahren insbesondere zur Herstellung eines Beschichtungssystems auf einem Untergrund, wie beispielsweise einer Trägerplatte, insbesondere einer Wärmedämmplatte zur Ausbildung eines Wärmedämmverbundsystems, eignet, wird ferner ein Beschichtungssystem, beispielsweise zur Ausbildung einer Putzschicht eines Fassadensystems, insbesondere eines Wärmedämmverbundsystems beansprucht, das unter Zuhilfenahme des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt worden ist. Die Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglichen eine einfache und kostengünstige Herstellung eines solchen Beschichtungssystems, insbesondere eines Fassadensystems wie beispielsweise eines Wärmedämmverbundsystems. Das Auftragen der Beschichtungsmasse in einer ersten und wenigstens einer zweiten Schicht auf den Untergrund, insbesondere bei einem elastischen Untergrund, wie beispielsweise einer Wärmedämmplatte, erfolgt aufgrund des verbesserten Stoffschlusses und einer damit einhergehenden verbesserten Haftung ohne große Rückprallverluste, so dass materialschonend und ohne Gefahr der Verschmutzung angrenzender Bauteile oder der Umgebung gearbeitet werden kann. Aufwendige Schutzmaßnahmen können somit entfallen, so dass sich das Verfahren zeitsparend und kostengünstig durchführen lässt. Die Vorteile wirken sich in entsprechender Weise auf das unter Zuhilfenahme dieses Verfahrens hergestellte erfindungsgemäße Beschichtungssystem aus.

Ansprüche

1. Verfahren zum maschinellen Auftragen einer viskosen, aushärtenden Beschichtungsmasse auf einen Untergrund, insbesondere auf eine bauseits angebrachte Wärmedämmplatte zur Herstellung eines Wärmedämmverbundsystems,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Austrag der Beschichtungsmasse über ein druckluftlos zerstäubendes Spritzverfahren erfolgt, wobei der für den Austrag und das Zerstäuben der Beschichtungsmasse erforderliche Druck allein über den unter Zuhilfenahme einer druckerzeugenden Vorrichtung, wie beispielsweise einer Pumpe, erzeugten Materialdruck erfolgt und wobei das Verfahren wenigstens die folgenden Schritte umfasst:

- Auftragen einer ersten Schicht der Beschichtungsmasse auf den Untergrund, beispielsweise zur Ausbildung einer Haftbrücke, und

- Auftragen wenigstens einer weiteren Schicht der Beschichtungsmasse auf
die erste Schicht, beispielsweise zur Ausbildung einer Armierungsschicht, so dass die Gesamtstärke der aufeinanderfolgenden Schichten mindestens 1,0 mm beträgt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der ersten, vorzugsweise als Haftbrücke dienenden Schicht und der wenigstens einen weiteren, vorzugsweise als Armierungsschicht dienenden Schicht die Beschichtungsmasse in der gleichen Materialzusammensetzung verwendet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwei aufeinanderfolgende Schichten nass in nass verarbeitet werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der Schichten eine Düse verwendet wird, deren Öffnung für den Austrag des Beschichtungsmaterials einen Durchmesser von 0,20 bis 1,70 mm besitzt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der Schichten wenigstens zwei Düsen verwendet werden, deren Öffnungsdurchmesser sich um wenigstens 0,20 mm unterscheiden.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der ersten, vorzugsweise als Haftschicht dienenden Schicht eine Düse verwendet wird, deren Öffnung für den Austrag der Beschichtungsmasse einen Durchmesser von 0,20 bis 0,80 mm, vorzugsweise einen Durchmesser von 0,40 bis 0,60 mm, besitzt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Herstellung der wenigstens einen weiteren, vorzugsweise als Armierungsschicht dienenden Schicht eine Düse verwendet wird, deren Öffnung für den Austrag der Beschichtungsmasse einen Durchmesser von 0,40 bis 1,70 mm, vorzugsweise einen Durchmesser von 0,60 bis 1,20 mm, besitzt.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugsweise als Haftbrücke dienende erste Schicht in einer Schichtstärke von weniger als 1,0 mm aufgetragen wird.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Gesamtschichtstäke der aufeinanderfolgenden Schichten mindestens 1,0 mm, vorzugsweise mindestens 1,5 mm beträgt.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Materialdruck durch eine druckerzeugende Vorrichtung wie beispielsweise eine Pumpe, die elektrisch, pneumatisch oder über einen Verbrennungsmotor betrieben wird, erzeugt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschichtungsmasse bei einem eingestellten Maschinendruck der druckerzeugenden Vorrichtung von 80 bis 250 bar ausgetragen wird.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Beschichtungsmasse zur Herstellung der Schichten eine Beschichtungsmasse verwendet wird, deren Zusammensetzung eine Kornverteilung mit einer maximalen Korngröße von 500 µm, vorzugsweise von 250 µm, weiterhin vorzugsweise von 150 µm, besitzt.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die maximale Korngröße der Bestandteile der Beschichtungsmasse auf die Düse und den jeweiligen Durchmesser der Düsenöffnung zum Austragen der Beschichtungsmasse abgestimmt ist, wobei die maximale Korngröße vorzugsweise weniger als ein Drittel des Durchmessers der Düsenöffnung beträgt.

14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung einer Mindestschichtstärke der Gesamtschicht ein Armierungsgewebe eingelegt wird, dessen Stärke der Mindestschichtstärke entspricht.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass zur Einstellung der Mindestschichtstärke die aufgetragene Beschichtungsmasse manuell unter Zuhilfenahme eines geeigneten Werkzeuges, wie beispielsweise einer Kelle oder Traufel, über dem eingelegten Armierungsgewebe abgezogen wird.

16. Beschichtungssystem, beispielsweise zur Ausbildung einer Putzschicht eines Fassadensystems, insbesondere eines Wärmedämmverbundsystems, dadurch gekennzeichnet, dass es unter Zuhilfenahme eines Verfahrens nach einem der vorstehend genannten Ansprüche hergestellt wurde.